SU1479548A1 - Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  упрочнени  изделий, работающих в услови х интенсивного износа. Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности изделий за счет увеличени  общей толщины упрочненного сло  и исключение операций повторного нагрева под закалку и механической обработки. Подстуживание с температуры нитроцементации, закалку и самоотпуск совмещают с обкаткой роликами и осуществл ют ее одновременно по всей длине упрочн емой зоны непрерывно до получени  чистовой поверхности. Это позвол ет увеличить долговечность изделий, сократить материальные, трудовые и энергетические затраты на их изготовление. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  упрочнени  изделий, работающих в услови х интенсивного износа.

Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности изделий за счет увеличени  общей толщины упрочненного сло  и исключени  операций повторного нагрева под закалку и механической обработки.

Индукционный нагрев осуществл ют До температуры нитроцементации, производ т выдержку дл  получени  диффузионного сло  необходимой толщины, а обкатку, роликами начинают от температуры нитроцементации и осуществ л ют ее по всей длине упрочн емой зоны издели  непрерывно, до получени  чистовой поверхности издели  с заданными геометрическими параметрами и одновременно с обкаткой провод т закалку и самоотпуск.

Обкатка роликами до получени  чистовой поверхности с заданными геометрическими параметрами издели  устран ет необходимость в последующей механической обработке упрочн емой поверхности.

Нар ду с сокращением затрат на изготовление , устранение последующей механической обработки позвол ет сохранить наиболее прочную поверхностную зону диффузионного сло  и значительно увеличить общую толщину сло  и долговечность обрабатываемых изделий.

Јъ 1

;о ел

4Ь

30

Одновременность обклгхл изделии по всей длине позвол ет устранить радиальное биение и конусность обраба- тываемых изделий.

Обкатка роликами непосредственно от температуры нитроцементации позвол ет устранить затраты на повторный нагрев и сократить общее врем  цикла обработки. Совмещение обкатки с под- стуживанием и закалкой устран ет образование окалины и обезуглероженно- го сло  в процессе охлаждени  от температуры насыщени  и в процессе повторного нагрева.

Продолжение обкатки в процессе самоотпуска после закалки предохран ет издели  от возникновени  термических деформаций.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Обрабатываемую деталь 1 после нагрева и изотермической выдержки (1020-1080 С), совмещенной с нитро- цементацией, помещают между опорными приводными роликами 2 и нагружающим роликом 3, после чего при непрерывном вращении создают радиальную нагрузку на поверхность обрабатываемой детали 1 нагружением ролика 3 при помощи пневмоцилиндра 4. При снижении температуры детали до закалочной (800-850°С) на поверхность детали, не прекраща  обкатку, подают закалочную воду через спрейерное устройство 5, расположенное между обкатывающими роликами 2 и 3. Количество подаваемо дл  закалки с самоотпуском воды дозируетс , как и в случае традиционной индукционной закалки с самоотпуском .

Смещение нагружающего ролика 3 по действием усили  пневмоцилиндра 4 строго ограничено регулируемым упором 6, что обеспечивает достижение заданного диаметра обрабатываемой детали 1.

По предлагаемому способу после насыщени  изделие помещают в специальное закалочное устройство (см. -чертеж). При непрерывном вращении в роликах со скоростью 50-300 об/мин производ т деформацию гор чего из- делИ  до заданных размеров при усилии на нагружающий ролик (0,5-2) х х 10 кГс После охлаждени  издели  до 800-850°С через спрейерное устройство подают закалочную воду в течение 20 - 30 с. Затем пода0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чу ноль прекращают и : гчснпе 20 - 4) с про юлжлют оик.1 гынл ь изделие в роликах. При этом происходит закалка с: самоотпуском упрочн емого издели  при непрерывном воздействии на него обкатывающих роликов. В процессе такого воздействи  изделие предохран етс  от короблени , происходит выглаживание его поверхности роликами и дополнительное упрочнение издели  за счет пластической деформации поверхностных слоев. После закалки и самоотпуска издели  из закалочного устройства извлекают.

Использование предлагаемого способа не требует точного шлифовани  изделий перед упрочнением, которое об зательно дл  известных способов.

15 предлагаемом способе толщина диффузионного сло  на готовом изделии не зависит от величины припуска перед обработкой. Весь слой, полученный при нитроцементации, полностью сохран етс .

Дл  получени  сравнительных характеристик базовой технологии, прин той за прототип, и предложенного способа, упрочнению подвеогали п пт,- цы задней рессоры (дет. 500А-2912478) и пальцы реактивной штанги (дет. 941-2919098) автомобилей 1IA3. Все издели  были изготовлены из стали 45. Диаметр упрочн емой поверхности равен 50 мм. Длина зоны упрочнени  102 мм. Вес изделий 2,43 и 2,97 кг соответственно. Долговечность этих изделий в процессе эксплуатации ограничена предельным износом 1 мм поверхности ф 50 мм.

Сравнительные характеристики изделий, прошедших обработку по предложенному способу и прототипу, сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что издели , обработанные по предлагаемому способу , отличаютс  более высокими эксплуатационными характеристиками, повышенными твердостью упрочненной поверхности, толщиной диффузионного сло  на готовом изделии и долговечностью . Издели  характеризуютс  повышенной чистотой поверхности, уменьшенным короблением и не требуют окончательной механической обработки . Цикл упрочнени  сокращаетс  со 100-105 мин до 4 мин.

Таким образом, применение предлагаемого способа позвол ет увеличить

долговечность изделий за счет увеличени  толщины диффузионного сло . Сн тие операций окончательной механической обработки и закалки с повторного нагрева позвол ет сократить материальные, трудовые и энергетические затраты на изготовление изделий.

Claims (1)

1. Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий при индукционном нагреве, включающий

//////

литроцементацшю, закалку, о т ч и- чающийс  гем, что, с целью увеличени  долговечности изделий за счет увеличени  общей толщины упрочненного сло  и упрощени  процесса, дополнительно провод т подстуживание с температуры нитроцементацин и обкатку роликами, причем подстуживание и закалку осуществл ют одновременно с обкаткой роликами по всей длине упрочн емой зоны непрерывно и продолжают до получени  чистовой поверхности .